發(fā)布時(shí)間：2021-03-02 01:57

　　現(xiàn)階段,地鐵車站抗震性能分析研究不斷發(fā)展,日趨成熟。進(jìn)一步考慮非平穩(wěn)地震動(dòng)和土層參數(shù)隨機(jī)性的影響,依據(jù)隨機(jī)響應(yīng)分析結(jié)果評(píng)價(jià)車站結(jié)構(gòu)抗震可靠性成為新的研究問(wèn)題之一�；诖�,本文考慮地震動(dòng)與結(jié)構(gòu)周圍土層參數(shù)的隨機(jī)性對(duì)地鐵車站結(jié)構(gòu)在地震作用下的隨機(jī)響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算并對(duì)其抗震性能進(jìn)行了分析。首先,利用ABAQUS有限元軟件,以兩層雙柱三跨島式地鐵車站為研究對(duì)象,建立土體-地鐵車站結(jié)構(gòu)整體有限元模型,進(jìn)行了結(jié)構(gòu)動(dòng)力特征分析。以一條典型人工地震動(dòng)作為土層底部地震輸入,計(jì)算了結(jié)構(gòu)應(yīng)力和變形響應(yīng)。之后,依據(jù)地震動(dòng)演變功率譜模型應(yīng)用譜表現(xiàn)方法隨機(jī)模擬生成強(qiáng)度與波形各不相同的200條地震動(dòng)時(shí)程樣本,同時(shí)假定土層剪切波速服從正態(tài)分布模擬了200組土層參數(shù)組合樣本。依據(jù)地震動(dòng)與土層參數(shù)模擬結(jié)果,進(jìn)行了土體-地鐵車站結(jié)構(gòu)有限元模型的地震響應(yīng)分析,采用概率密度演化方法對(duì)其結(jié)構(gòu)層間變形位移和墻底、柱底應(yīng)力進(jìn)行統(tǒng)計(jì),獲得了響應(yīng)概率密度演化圖。最后,依據(jù)隨機(jī)響應(yīng)模擬結(jié)果,并假定響應(yīng)極值符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布,獲得了地鐵車站層間位移和墻底、柱底應(yīng)力的極值分布,并依據(jù)響應(yīng)限值對(duì)車站結(jié)構(gòu)抗震安全性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。本文研究成果可以為城市地... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

地鐵車站截面尺寸圖

化為二維問(wèn)題研究，車站結(jié)構(gòu)的中柱被等效為 0.7m 厚的縱墻，按照等效前后剛度和質(zhì)量均不變?cè)瓌t，折減其密度和彈性模量，即將其密度折減為 213.33kg/m3，彈性模量折減為 3066.67MPa。本文采用 ABAQUS 有限元軟件建立了土體-地鐵車站結(jié)構(gòu)相互作用整體有限元模型，其整體計(jì)算模型如圖 2-2 所示。車站埋深為 3m，距離車站模型左右兩側(cè)邊界各向外取 70m 土體，距離模型地表中心向下取 60m，假設(shè)該處為基巖，將以上范圍內(nèi)的土體作為有限域，根據(jù)樓夢(mèng)麟等[40]、陳躍慶等[41]的研究，當(dāng)土體-地鐵車站結(jié)構(gòu)整體有限元模型的寬度大于地鐵車站結(jié)構(gòu)寬度的 5 倍時(shí)，土體兩側(cè)的邊界條件對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)的影響基本消失。在有限域兩側(cè)和底部各向外建立一層厚 60m 的土體作為無(wú)限域。結(jié)構(gòu)和土體的網(wǎng)格模型采用四結(jié)點(diǎn)雙線性平面應(yīng)變四邊形單元(CPE4R)進(jìn)行離散。車站結(jié)構(gòu)的細(xì)部網(wǎng)格如圖 2-3 所示。土與地鐵車站結(jié)構(gòu)之間的接觸面采用接觸對(duì)方法來(lái)模擬。法向接觸采用“硬接觸”形式；切向接觸服從 Coulomb 摩擦定律，車站結(jié)構(gòu)外表面與土之間的摩擦系數(shù) 0.40。

圖 2-3 地鐵車站結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)圖（2）計(jì)算材料參數(shù)。地鐵車站主體結(jié)構(gòu)采用 C50 混凝土，阻尼比取 2%，車體采用何偉[11]所描述的混凝土動(dòng)力損傷塑性模型。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范B50010-2010》[42]中附錄 C.2.2 混凝土本構(gòu)關(guān)系中所規(guī)定的混凝土單軸受拉的應(yīng)變曲線方程確定如下參數(shù)：(1 )t t d E (251.71 (1.2 0.2 )1( 1)ttttxdx x 11 xx(2tx (2*ttt tfE (2


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